Nature: Эпические лесные пожары в Австралии расширили озоновую дыру и вызвали глобальную жару
Дым от беспрецедентных пожаров 2020 года повысил температуру в стратосфере в некоторых местах на 3°C.
Исследование показало, что дым от интенсивных лесных пожаров, бушевавших на юго-востоке Австралии в 2019–2020 гг., вызвал резкое повышение температуры атмосферы и, вероятно, увеличил дыру в озоновом слое1.
Экстремальная засуха 2019 года привела к беспрецедентной интенсивности лесных пожаров, которые опалили более 5,8 млн га. Помимо причинения катастрофического ущерба, пожары породили столбы дыма, поднявшиеся в атмосферу и повысившие температуру в нижних слоях стратосферы над Австралией на 3°C. В глобальном масштабе температура в нижних слоях стратосферы повысилась на 0,7°C — это самый большой рост после извержения вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году, когда в атмосферу попал шлейф пепла, говорится в исследовании, опубликованном в Scientific Reports 25 августа. Повышение температуры продолжалось около четырёх месяцев.
Эффект «был эквивалентен типу удара, который мы наблюдаем при умеренном извержении вулкана», — говорит ученый-палеоклиматолог Нерили Абрам (Nerilie Abram) из Австралийского национального университета в Канберре. «То, что мы узнаём о масштабах этих пожаров, удивительно».
Дым в стратосфере
Стратосфера находится на высоте от 10 до 50 километров над поверхностью Земли. Частицы дыма обычно не попадают в стратосферу, но дым от пожаров в Австралии достиг высоты более 35 километров из-за необычных, вызванных огнём пирокумуло-дождевых облаков. Эти пропитанные дымом грозовые облака содержат много чёрного углерода, который поглощает тепло и поднимается в нижнюю стратосферу, как воздушный шар, говорит соавтор исследования Джим Хейвуд (Jim Haywood), изучающий атмосферу учёный из Эксетерского университета, Великобритания. Оказавшись там, чёрный углерод продолжает поглощать солнечный свет и нагревать воздух.
«Некоторые участки береговой линии были окутаны дымом в течение нескольких месяцев», — говорит Абрам. «Масштабы того сезона лесных пожаров просто зашкаливали».
Хейвуд и его команда использовали данные полярно-орбитальных спутников и спутников дистанционного зондирования для наблюдения за изменениями в распределении частиц дыма в стратосфере и объединили эту информацию с оценками моделей климата. Они обнаружили, что воздействие частиц дыма на температуру стратосферы, предсказанное моделями, соответствует наблюдаемым скачкам температуры. По словам Хейвуда, в предыдущих исследованиях2 использовались модели для оценки продолжительности и степени потепления после пожаров, но это исследование включает глобальный анализ, окончательно связывающий повышение температуры с дымом от лесных пожаров.
«Это действительно ещё один гвоздь в крышку гроба», — говорит Клэр Мерфи (Clare Murphy), атмосферный химик из Университета Вуллонгонга в Австралии. Она считает, что работа строится на более ранних исследованиях, «расширяя доказательства».
Повреждённый озоновый слой
Модели также показали, что химические реакции между дымом и озоном в атмосфере усугубили антарктическую озоновую дыру, увеличив её. «За год до пожаров у нас была крошечная озоновая дыра, — говорит Хейвуд. «В 2020 году мы были несколько ошеломлены, потому что там была очень, очень глубокая озоновая дыра». Он говорит, что дыра существовала около пяти месяцев.
Истощение озонового слоя усиливает южный полярный вихрь, зона низкого давления и прохладного воздуха над Южным полюсом. Это создаёт петлю обратной связи: чем сильнее полярный вихрь, тем больше он истощает озоновый слой и тем дольше сохраняет дыру. Когда озоновый слой повреждается, больше солнечного излучения попадает на Землю, нанося вред окружающей среде и здоровью человека. Потепление в стратосфере также может привести к повреждению озонового слоя, изменив динамику атмосферы.
Как именно взаимодействуют дым лесных пожаров и озон, до сих пор остаётся загадкой из-за сложного химического коктейля в дыме. Ожидается, что изменение климата приведёт к увеличению частоты и силы лесных пожаров, поэтому Хейвуд подчёркивает, что важно определить, как дым и пожары повлияют на озоновый слой.